Судостроение. II. Военное судостроение
Судостроение. II. Военное судостроение. На заре современной цивилизации, у культурных народов древнего мира и у известных нам остатков первобытных племен, различие между мирными и военными судами было и остается весьма ничтожным. Во времена Гомера морское дело было еще не настолько развито, чтобы корабль мог служить непосредственно для войны. Однако, несколько позже Гомера, лет за 800 до н. э., для военных операций уже применялись длинные низкие корабли с одним рядом весел. Настоящие же военные суда, т. е. суда, предназначенные для морского боя, появились несколько позже, лет за 700 до н. эры.
Основным материалом для постройки древнейших судов служило дерево. Основную часть корпуса составлял киль из нескольких балок, крепко соединенных между собою. К ним прикреплялись кокоры-ребра корабельного остова. Для образования оконечностей судна к килю прикреплялись штевни (форштевень — носовое бревно, ахтерштевень — кормовое). Каждая пара кокор соединялась вверху поперечным бревном-бимсом. Получившийся таким образом остов судна обшивался досками (во времена Римской республики поверх досок иногда и медью), а на бимсы настилали палубу. Пространство внутри корпуса, под палубой, образовывало трюм. Палуба настилалась или по всей длине судна, или только в носовой и кормовой части. Число палуб бывало и больше одной. Для соединения отдельных деревянных частей между собою применялись железные или медные скрепления. Орудием морского боя служил таран, обитый снаружи железом или медью; таран устраивался на носу корабля и выдавался вперед на уровне воды (немного ниже или немного выше ватерлинии, по усмотрению строителей и тактиков). Суда снабжались рулем из двух больших широколопастных весел; посредине судна устанавливалась мачта с прямым парусом.
Основным двигателем служили весла, расположенные в 1, 2 и больше ярусов; гребцы сидели на скамьях, ярус над ярусом; чем выше был ряд весел, тем весла были длиннее. По числу рядов весел суда делились на униремы (1 ряд), биремы (2 ряда), триремы (3 ряда) и т. д. Больше 5-и рядов весел не устраивали. Наиболее распространены были триремы. Малая осадка, сравнительно большая скорость хода, хорошая поворотливость составляли отличительные качества триремы. Вот данные одной триремы: длина 150 фут., ширина 18 фут., высота корпуса 19,5 фут., осадка 8,5 фут., число весел 174, скорость от 15 до 18 верст в 1 час. В снабжение судов входили шлюпки и якоря. Еще в те времена начади снабжать суда метательными орудиями, причем в византийском флоте впервые стали применять зажигательные снаряды. Зимой корабли вытаскивались на берег.
Корабли северных народов во времена до нашей эры и в начале средних веков (до завоевания Британии норманнами) представляли собой открытые деревянные суда, поднимавшие 50—60 человек: суда эти иногда снабжались частичной съемной палубой. Обычно военные суда северных народов имели в длину около 100 фут. и снабжались 15—20 гребцами. По внутренней стороне бортов были прикреплены планки, на которых стояли сражающиеся, прикрываясь щитами (во время боя суда сходились борт о борт, и битва происходила врукопашную).
Корабли норманнов имели водоизмещение 50 тонн и более, частичную палубу, приподнятые оконечности (нос и корму), 1 мачту с прямым парусом. Необходимо упомянуть о надстройках — галереях легкой конструкции, которые устраивались специально для удобства рукопашных боев. Судя по раскопкам (г. Нидам на юге Ютландии и в Санденфиорде в Норвегии), корабли того времени имели остов, построенный, примерно, так же, как у римских судов. Разницы между военными и мирными судами почти не было: когда не было войны, военные суда занимались перевозкой товаров. В эпоху крестовых походов суда значительно увеличились по своим размерам: некоторые из них, предназначенные для перевозки войск, могли поднимать от 800 до 1 000 человек. Кроме того, в указанное время стала гораздо более ощутима разница между военными и мирными судами, а также между отдельными типами военных судов в зависимости от их назначения. Линейные (т. е. предназначенные для линейного морского боя) военные корабли времен крестовых походов были галеры — большие военные суда, имевшие таран, снабженные двойным рядом весел. Другие типы военных судов были: галеоны — более легкие и более быстроходные суда («дромоны» в Византии), и шняки — разведочные суда. Все эти суда обладали низким надводным бортом и были легкой постройки, благодаря чему не годились для морской службы в Атлантическом океане и Северном море.
Вместимость кораблей на севере достигала 80 тонн; они делались более солидной конструкции и с более высоким надводным бортом. В XII в. впервые на севере стали снабжать суда метательными орудиями. XIII в. принес усовершенствования в военное судостроение: появился подвесной руль, значительные улучшения были введены в такелаж. Суда делились уже на парусные и гребные, причем первые имели гораздо большее значение для морского боя. Тот ряд щитов, которым прикрывались на кораблях норманнов, саксов и др., стоявшие по бортам воины во время рукопашного боя, был постепенно заменен специальными бортовыми ограждениями для стрелков. Для защиты от метательных снарядов, поражавших стрелков сверху, стали устраивать палубу; таким образом, легкий навес и бортовая защита образовали ту так называемую батарейную палубу, в которой — несколько позже — устанавливали пушки (впервые пушки были установлены на военные суда в 1346 г.).
К эпохе великих открытий, т. е. к восьмидесятым годам ХV в., военные суда стали достигать 800 и 1 000 тонн (вместимости); их вооружали тяжелыми орудиями, требовавшими специальных подкреплений корпуса в местах установки. Надстройки устраивались в носу и корме; передняя мачта была наклонена вперед и превращена в бугшприт, устанавливались 2 и 3 мачты. Для руля стали делать специальные отверстия в кормовом подзоре и палубе. Появилось ручное огнестрельное оружие, были изобретены и применены на судах блоки, кабестаны, усовершенствованы методы кораблевождения (компас).
Прекрасным образчиком военного корабля первой половины XVI в. служит французский корабль «Harry Grâce à Dіеu», построенный в Бресте в 1515 г. корабельным мастером Descharges. Это было двухпалубное (или, как раньше говорили, двухдечное, deck — палуба) судно, вооруженное 26 тяжелыми и 46 легкими орудиями. Такое большое количество пушек Descharges нашел возможным разместить благодаря своему нововведению — он устроил батарейную палубу с портами (бортовыми люками) для орудий; порты открывались на время стрельбы, в остальное же время могли быть закрыты. Стоячий такелаж судна составляли 4 мачты и бугшприт; бугшприт и 2 передние мачты несли прямые паруса, остальные 2 мачты — латинские паруса. Вместимость «Наrrу» была от 1 000 до 1 500 тонн. Цифра эта неопределенна, потому что в те времена не существовало более или менее точных способов обмера судов. За единицу вместимости принимали бочку вина определенных размеров (1 tun); вместимость коммерческих судов определяли числом бочек, которое данное судно могло поднять. Военные же суда обмеряли самым приближенным образом: подбирали подходящее по размерам коммерческое судно и принимали вместимость военного судна равной вместимости такого подходящего коммерческого судна.
В течение XVII, XVIII и первой половины XIX вв. усилия строителей были направлены на усовершенствование судов, именно на развитие и улучшение отдельных типов судов в зависимости от их назначения, улучшение боевых и мореходных качеств и увеличение размеров судов.
Классификация судов военного флота с течением времени несколько изменялась; во времена Нельсона (т. е. в конце XVIII и начале XIX вв.) и позже, до конца существования парусного военного флота, существовало нижеследующее разделение судов.
I. «Корабли» 4-х рангов — суда наиболее крупных размеров и наиболее мощные по своему вооружению, предназначенные для линейного морского боя; деление на ранги зависело от числа пушек, а, следовательно, и от размеров:
1-ый ранг; 100 пушек и больше; 2-ой ранг: 90—93 пушек; 3-й ранг: 64—80 пушек; 4-й ранг: 50 пушек (суда первых 2-х рангов строились обычно четырех- и трехпалубными, 3-го и 4-го рангов — двухпалубными).
II. Фрегаты и корветы — суда, несшие крейсерскую службу, выполнявшие дальнюю разведку, конвоирование больших караванов коммерческих судов, набеги на неприятельские берега и т. д.; они были:
5-й ранг: фрегаты 32—34 пуш.; 6-й ранг: фрегаты и корветы с числом пушек 20—28.
III. Мелкие суда, несшие вспомогательную службу: шлюпы, военные бриги, катера и т. д.
Рис. 1.
Знаменитый флагманский корабль лорда Нельсона «Victory», построенный в 1765 г., имел вместимость 2 164 т, длину 186,5', ширину 52', осадку 21,5'; он был построен и вооружен по 1-му рангу. В XIX в. строили корабли еще больших размеров; так, построенный в 1839 г. английский линейный корабль 1-го ранга «Queen» имел водоизмещение 4 476 т (вместимость 3104 т) и 110 пушек; длина таких судов превосходила 200', ширина была в среднем 54', и осадка — 23'. Фрегаты также достигли значительных размеров в 2 400 т водоизмещения при 50 пушках.
Типы судов XVI в., тихоходных и валких, были усовершенствованы; обводы корпуса получались более плавными, благодаря чему значительно улучшались мореходные качества. Парусное дело достигло значительной степени совершенства; много было сделано и по артиллерии. Для увеличения скорости хода и во избежание обрастания ракушками подводные части судов покрывались поверх деревянной обшивки медной. В этом направлении было сделано много проб, пытались обшивать подводные части судов кожей, лавировать и т. д., пока, наконец, не обратились к меди. Для вычисления вместимости судов вместо прежних грубых способов обмера были введены формулы, с помощью которых можно было быстро находить вместимость.
Постройка судов производилась в закрытых эллингах. Суда парусного флота отличались друг от друга главным образом по величине; конструкции же отдельных типов были почти одинаковы. Суда имели: 1, 2 или больше палуб, на палубах были установлены пушки; 2 или 3 мачты с соответствующей оснасткой и парусным вооружением. Все суда строились из дерева. На протяжения многих столетий прогресс военного судостроения, по сравнению с общим прогрессом науки и техники, был крайне незначителен.
Новая эра в судостроении началась с введением железа — для постройки корпусов — и пара, как движущей силы. Первый военный корабль с паровым механизмом был «Demologos» Фультона (рис. 1), построенный в 1814 г. в САСШ. Это была плавучая батарея, составленная из двух отдельных деревянных корпусов. В коридоре между двумя корпусами помещалось гребное колесо; внутри судна поставлен был паровой котел и одноцилиндровая паровая машина наклонного типа. Водоизмещение «D.» было 2 475 тонн, скорость хода 6 узлов, вооружение 20 орудий. В 1819 г. генерал Раiхhans изобрел разрывные снаряды и ввел их в употребление во французском военном флоте. Но паровые механизмы и железные корпуса вводились с большим трудом и при сильном недоверии со стороны строителей и особенно моряков. В 1843 г. был введен в английском и американском флоте гребной винт. В 1845 г. знаменитый французский инженер Dupuy de Lôme предложил своему правительству проект броненосца; этот броненосец, названный «La Gloire», был спущен на воду в 1859 г. Корпус «Lа Gloire» был деревянный; устройство бронирования видно из рис. 2.
Рис. 2.
В 1860 г. в Англии был спущен на воду «Warrior», первый броненосный корабль английского флота (рис. 3). Корпус его был построен из железа, что дало возможность придать броненосцу гораздо большие размеры, чем у «La Gloire». Сравнительные данные:
Сообразно с задачами, предъявляемыми флоту во время войны; современные военные суда подразделяются на следующие типы и классы: I. Линейные корабли (дредноуты). II. Линейные крейсеры. III. Легкие крейсеры-разведчики. IV. Миноносцы всех типов. V. Подводные лодки всех типов. VI. Мониторы. VII. Канонерские лодки. VIII. Минные заградители и тральщики. IX. Дозорные лодки. X. Суда вспомогательного назначения.
Рис. 3.
I. Линейные корабли представляют собой главную вооруженную силу на море. Основной задачей линейных кораблей является уничтожение неприятельских вооруженных сил. Современные линейные корабли носят собирательное имя «дредноуты» по имени первого из броненосцев этого типа (построен в 1906 году). Основное отличие дредноутов от прежних броненосцев заключается в единообразии и большой мощности артиллерийского вооружения, следствием чего явилось изменение конструкции корпуса этих судов.
По своей конструкции корпуса военных кораблей в настоящее время заметно отличаются от корпусов коммерческих судов. Военные суда разделяются на большое число отсеков (отделений) водонепроницаемыми переборками (число отсеков до 400 и более на корабль). При этом водонепроницаемые переборки устраиваются не только поперечные (как у коммерческих судов» но гораздо ближе одна к другой), но также и продольные.
Водонепроницаемые переборки, с одной стороны, увеличивают живучесть судна (в случае подводной пробоины заполняется водой только небольшой объем), с другой — усиливают конструкцию корпуса. В противоположность судам коммерческим, корпуса военных судов имеют более солидные продольные крепления (стрингеры), а не поперечные (шпангоуты). Объясняется это тем, что на военных судах, в силу большого числа переборок, расстояние между ними невелико, и удобнее располагать связи вдоль, а не поперек. Продольные переборки, идущие вдоль бортов, образуют бортовые коридоры и угольные (нефтяные) ямы: в случае пробоины, разрушение не распространяется глубже этих переборок, и жизненные части корабля (механизмы) остаются незатронутыми.
В течение минувшей мировой войны была выяснена одна из невыгодных сторон устройства продольных водонепроницаемых перегородок вблизи бортов; именно, при попадании в борт судна заполнялось водой помещение, расположенное далеко от диаметральной плоскости судна, благодаря чему последнее получало сильный крен и подвергалось опасности перевернуться. Во избежание этого стали устраивать сообщение между соответственно расположенными отсеками, чтобы в случае повреждения отсека на одном борту заполнялся водой не только он, но и соответственный отсек на другом борту (ввиду малой величины отсеков при заполнении их осадка судна увеличивается немного).
Нефть, служащая основным топливом для военных судов, хранился в бортовых и днищевых цистернах (ямах). Как и большие коммерческие суда, корабли военного флота имеют двойное дно. (Первое военное судно с двойным дном было построено в 1865 г. — английский броненосец «ВеІІеrophon»).
Из других особенностей военного судостроения нужно отметить шельф-стрингер, заканчивающий собой сверху набор корпуса ниже нижней палубы. На этом стрингере устанавливается своей нижней кромкой (краем) бортовая броня, вследствие чего шельф-стрингер должен быть очень прочен и водонепроницаем. К таким же особенностям нужно отнести все башни для орудий, боевые рубки (см. ниже), подачные трубы (элеваторы) для снарядов и т. д. и все подкрепления корпуса, вызванные наличием указанных устройств.
Материалом для постройки корпусов военных судов служит мягкая судостроительная сталь в виде балок различных профилей и листов разной толщины. Этот материал, впервые полученный в 1870 году, вытеснил собой ранее применявшееся железо. Главное преимущество мягкой судостроительной стали перед железом состоит в однородности строения первой вследствие некоторых особенностей получения этого продукта (способы плавки стали Бессемера и Сименс-Мартена).
Мягкая судостроительная сталь разрывается при усилии 40 кг/мм2, причем удлинение перед разрывом достигает 20%. Долгое время мягкая судостроительная сталь служила основным материалом для постройки судов, но когда перешли к проектированию новейших гигантов, этот материал оказался недостаточно крепким. Оказалось, что корпуса очень больших судов из мягкой судостроительной стали могут быть сделаны не больше определенной длины, выше которой корпус разрушается, не выдерживая нагрузки. Тогда для ответственных частей корпуса (обшивки, двойного дна, стрингеров и т. д.) начали применять так называемую сталь повышенного сопротивления, разрывное усилие для которой равно 55 кг/мм2 при удлинении в 18%.
Рис. 4.
Формы подводной и надводной части корпуса неоднократно изменялись, прежде чем были выработаны обводы современных кораблей. Первоначально броненосные суда строили короткими, глубокосидящими, с низким надводным бортом. В настоящее время корпуса судов имеют более удлиненную форму, иными словами, отношение длины к ширине у них больше, нежели у судов прежних типов (70—80 годов), см. рис. 4. Увеличение этого отношения вызвано тем, что более узкие суда обладают лучшей ходкостью, т. е. требуют меньшей мощности для приведения в движение с той же скоростью (по сравнению с судами XIX в.). Относительное уменьшение осадки вызвано теми же соображениями. Для хорошей мореходности и возможности выдерживать бой в любую погоду современные дредноуты имеют сравнительно высокий надводный борт. Зато всевозможные надстройки сокращены до минимума ради уменьшения видимости судна для неприятеля. Надводная часть корпуса имеет почти ту же ширину, как и подводная, ради сохранения остойчивости.
Прилагаемая таблица № 1 дает постепенное развитие судовых форм. В таблице приведены значения коэффициентов V/(L/100)3 и V/√L. Эти коэффициенты более удобны для целей сравнения, чем абсолютные величины или отношения главных размеров (длины, ширины, осадки и т. д.), так как учитывают еще два фактора: скорость судна и его водоизмещение. Водоизмещение зависит в свою очередь от полноты обводов корпуса, иными словами — от отношения объема подводной части к произведению L.В.Т (L —длина между перпендикулярами, В —ширина по ватерлинии и Т — осадка судна в воде). Последнее отношение называется коэффициентом полноты водоизмещения судна.
По мере улучшения судовых форм, первый коэффициент V/(L/100)3 уменьшается, второй V/√L увеличивается, что, как раз, согласуется с вышеприведенными соображениями о влиянии относительных размеров судов на их скорость.
№ 1. Таблица форм и размеров корпусов военных судов (линейные корабли).
Важнейшие части линейных кораблей защищаются броней, которая разделяется на три вида.
1. Бортовая броня. Корпус судна защищен по длине броневым поясом (по всей длине судна или только в средней его части); по высоте броневой пояс простирается довольно высоко (см. рис. 5-11) над водой; нижний край бортовой брони обыкновенно отстоит от ватерлинии вниз на 1 метр и больше. Последнее делается по двум причинам: во-первых, борт судна во время качки выходит из воды, и снаряды неприятельских кораблей могут попасть в незащищенные части корпуса: во-вторых, неприятельский снаряд может упасть перед бортом судна и, пронизав небольшой слой воды ударить под водой в незащищенную часть корпуса. Бортовая броня у середины судна достигает значительной толщины, к носу же и корме она делается тоньше.
2. Линейные корабли имеют обычно одну или несколько броневых палуб, прикрывающих сверху важнейшие части судна (см. рис. 5). Возвышаясь к середине корабля, броневая палуба спускается к бортам и оконечностям, образуя как бы щит выпуклостью вверх; оконечности броневой палубы обыкновенно располагаются ниже грузовой ватерлинии.
Рис. 5.
3. Отдельные помещения также защищаются броней; сюда относятся: а) орудийные башни, подкрепления к ним, башенные колодцы – для защиты орудий и путей, по которым к орудиям подаются снаряды и заряды; б) боевые рубки – помещения на мостике, откуда ведется управление кораблем во время боя (другой пост управления судном помещается внизу под палубами; называется он центральным постом, и в нем так же поставлены приборы управления артиллерийским огнем, механизмами и проч., как и в боевой рубке); в) казематы, в которых помещается мелкая артиллерия, защищаются нетолстой броней; г) защита оснований дымовых труб и т. п.
Рис. 6.
Бронирование первых броненосцев («Gloire» и «Warrior») состояло из железных плит в 4 ¾” и 4 ½” толщиной; для изготовления брони брали необходимое число более тонких плит толщиной от 1” до 1,5” и сваривали вместе. Такой материал обладал большой вязкостью и упругостью; одним из главных недостатков способа получения его была сварка, так как из-за этого материал не обладал необходимой однородностью строения и прочностью.
Постоянное соревнование между толщиной и крепостью брони, с одной стороны, и разрушительным действием снарядов — с другой, побуждало строителей к постоянному усилению броневой защиты кораблей.
Рис. 7.
Уже в 70-х гг. прошлого столетия оказалось недостаточным просто увеличивать толщину брони; толщина броневой защиты превзошла уже 14”, и получение таких толстых плит сильно отразилось на их качестве. Начали устраивать броневую защиту из двух параллельных рядов броневых плит с прокладками тикового дерева под каждым рядом (английский броненосец «Inflexible», см. рис. 10). Такое устройство броневой защиты оказалось целесообразным: 1) в смысле ее непробиваемости снарядами (вследствие большей толщины брони); 2) в том отношении, что деревянные подкладки задерживали осколки от разрыва неприятельских снарядов.
Рис. 8.
В начале 80-х гг. была введена «сталежелезная» броня («компаунд», т. е. смешанная). Броневые плиты компаунд имели твердую лицевую поверхность, вся же задняя сторона их состояла из вязкого железа. Толщина твердого слоя (стали) составляла ½ от общей толщины броневой плиты, остальное приходилось на железо.
Табл. № 2.
Табл. № 2а.
Способ производства сталежелезных плит состоял в том, что стальные и железные плиты, изготовленные отдельно и взятые требуемой толщины, сваривались и подвергались последующей прокатке. Главным недостатком сталежелезной брони опять-таки было то, что она представляла собой результат сварки двух отдельных плит.
В описываемое время производились опыты над изготовлением броневых плит из стали целиком, но вследствие хрупкости материала стальные плиты не могли конкурировать со сталежелезными. Большее значение и распространение стальные плиты приобрели с того времени, когда к стали начали прибавлять никель в количестве 3 ¼%, и особенно с 1891 г.; в этом году американский инженер Гарней предложил особый способ термической обработки сталежелезных броневых плит. Процесс обработки Гарвея заключался в том, что наружная поверхность броня подвергалась науглероживанию (насыщению углеродом — «цементация»), затем вся плита подвергалась закаливанию и отжигу. В результате такой обработки наружный слой броневой плиты получал большую твердость; отжиг устранял излишнюю хрупкость. «Гарвеированная» броня оказалась гораздо более стойкой, чем обыкновенная сталеникелевая, сталежелезная и проч.
В 1894 г. Крупп предложил свой способ изготовления броневых плит. Кроме никеля, он прибавлял еще и хром; последний увеличивает вязкость материала и улучшает способность материала (стали) принимать цементацию. Кроме того, Крупп обрабатывал термически (закалка и отжиг) не всю плиту, а только ее лицевую сторону; благодаря этому вся масса броневой плиты, за исключением твердого (но не хрупкого, благодаря отжигу) наружного слоя обладала значительной вязкостью. Снаряд, ударяя в такую броневую плиту, встречает твердую наружную поверхность; остальная же толщина плиты, благодаря своей вязкости, препятствует выкрашиванию наружного слоя. По сравнению со сталежелезной, броня Круппа обладает теми преимуществами, что у нее: 1) наружный слой (лицевая поверхность) гораздо тверже; 2) вся плита представляет собой одно целое, и сомнительные (в смысле крепости) места сварки у последней отсутствуют; 3) переход от твердого слоя к вязкому совершается постепенно.
На всех крупных военных судах земного шара, построенных за последние 20 лет, броневая защита состоит из плит, обработанных по способу Круппа, как наилучших. Однако, даже и такая защита не является абсолютной: ниже приведены данные относительно бронебойной способности снарядов современной морской артиллерии.
Современные дредноуты являются результатом постепенного совершенствования типа броненосных судов. Развитие судовой артиллерии, способов ее расположения, броневой защиты и ее расположения становится ясным при рассмотрении таблиц №№ 2—3 и рис. 6—11.
«Alexandra» (рис. 6) — тип броненосца с «казематом». Корабль снабжен по ватерлинии низким поясом бортовой брони толщиной при середине 12”, в носу и корме 10”. На броневом поясе, посредине длины, установлен «каземат» — помещение для тяжелой артиллерии, защищенное броневыми плитами толщиной 8”. Первоначально каземат устраивался в 1 ярус, на броненосце же «Alexandra», представляющем собой одно из последних (по времени постройки) судов этого типа, тяжелая артиллерия расположена в двухъярусном каземате. Суда этого типа строились в период с 1864 по 1880 гг.
Табл. №3. Сравнительная таблица роста толщины броневой защиты, калибра и длины орудий, а также изменения %% веса брони по отношению к водоизмещению.
Башенные суда ведут свое начало от «Monitor’а» — первого башенного судна, построенного инженером Эриксон для флота Северных Американских Штатов в 1862 г. (во время войны между северными и южными штатами). Башенные установки были впервые предложены инженером Cowper Coles для мониторов. В 1868 г. по проекту инженера Reed впервые был построен в Англии мореходный броненосец «Monarch» (рис. 7), снабжений 2 башнями по два 12” орудия в каждой. Бортовой пояс брони на «Monarch» был толщиною от 7” (середина) до 5” (в носу и корме).
Рис. 9.
«Devastation» (рис. 8) представляет собою особый тип башенного судна, подходящий к классу мониторов, но предназначенный для морского плавания. Особенность этого корабля составляет так называемый бруствер («breastwork»), т. е. броневая защита оснований башен; бруствер устроен над поясом бортовой брони. Проект этого судна также принадлежит знаменитому английскому инженеру Reed.
Рис. 10.
Суда с центральной цитаделью (представитель этого вида — броненосец «Inflexible», рис. 9) были впервые построены в Италии. Они представляют собой развитие типа мореходных мониторов типа «Devastation»; именно, бруствер у «Inflexible» уменьшен по размерам, так как башни поставлены по возможности близко друг к другу. Бортовой пояс брони сделан одинаковой длины с цитаделью (т. е., примерно, на 1/3 длины судна). Устройство бронирования борта «Inflexible» было следующее: 2 ряда броневых плит толщиною 12” имели подкладки из тикового дерева под каждым рядом (рис. 10).
Рис. 11.
Броненосец «Trafalgar» (рис. 11) представляет собой дальнейшее развитие типа линейных кораблей: он был снабжен и башенными установками с 13”,5 орудиями, и батареей 4”,7 орудий в каземате.
Для уничтожения неприятельских судов снаряды должны не только поражать незащищенные броней части корпуса и надстроек, выводить из строя артиллерию и судовой состав, но, пробивая броню и попадая в самые важные места судна (машинные помещения, снарядные погреба и т. д.), производить там страшные разрушения и тем окончательно губить противника.
Благодаря развитию минного и артиллерийского дела, современные бои ведутся на очень больших дистанциях (в Ютландском сражении 31/V—1916 первоначальная дистанция была 20 000 ярдов, т. е. 17,6 километров), что увеличивает значение артиллерии крупных калибров ввиду большей ее дальнобойности. Далее, удобство управления артиллерийским огнем требует единого калибра артиллерии, и мы видим, что вооружение современных дредноутов состоит из орудий 3 различных калибров: а) крупной артиллерии (11”—16”) для боя с главными силами противника; б) мелкой артиллерии (3”—6”) — скорострельной — для отражения атак минных флотилий противника; в) противопланной артиллерии (3” и меньше).
Рис. 12.
Крупная артиллерия располагается в башнях по 2, 3 и 4 орудия в каждой. Расположение башен в разное время существования их неоднократно изменялось; в настоящее время, вследствие колоссального веса башенных установок, их располагают в диаметральной плоскости корабля. Так, например, вес 2-орудийной башни с 13” орудиями (французский дредноут «Bretagne») равен 1 150 тонн = 70 000 пудов!
Устройство башенных установок видно на рис. 12. Орудия устанавливаются на платформе, вращающейся вокруг вертикальной оси и закрытой со всех сторон броневыми стенками и крышей; для орудий устраиваются амбразуры и небольшие отверстия — для оптических прицелов.
Вся башня установлена на броневом колодце, идущем вниз почти до дна; в нижней части колодца находятся погреба для снарядов и зарядов.
Подача снарядов и зарядов производится по так называемым подачным трубам механическим путем. Равным образом, механически производится наводка орудий и башни на цель, открывание и закрывание затворов орудий и их заряжение. Вследствие сложности и большого веса частей, все указанные операции производиться очень быстро не могут, и современные 12” орудия делают залп каждые 25 сек.
Мелкая артиллерия располагается в казематах, защищенных легкой броней или вовсе незащищенных. Орудия малого калибра (4”) делаются полуавтоматическими, т. е. силой отката орудия при выстреле затвор орудия открывается, и пустой патрон выбрасывается наружу. Ввиду такого ускорения операций орудия 4” могут делать 25 выстрелов в 1 мин. Подача снарядов к ним производится также механическим путем. Часто мелкая артиллерия (противоаэропланная) устанавливается на башнях, для удобства обстрела неприятельских аппаратов.
Рис. 13.
Для суждения о числе орудий, могущих действовать по одной цели, служат так называемые диаграммы обстрела. Они составляются так: вокруг точки, изображающей судно в определенном масштабе, графически изображается угол обстрела каждого орудия, причем каждый следующий график вычерчивается поверх предыдущего. Составленная таким образом диаграмма позволяет судить, какая часть судовой артиллерии может обстреливать в данный момент заданную цель. Для примера построена диаграмма (рис. 13) для английского дредноута «Royal Sovereign» (рис. 14) и броненосца додредноутного типа «Triumph». Из рассмотрения диаграммы видно, насколько удачнее расположена артиллерия на дредноутах в смысле использования ее для обстрела всего горизонта.
В настоящее время броневая защита не является вполне надежной от снарядов; даже самые лучшие сорта брони (броня Круппа) пробиваются современной артиллерией. Броня Круппа пробивается: при толщине в 560 мм — 13 ½” снарядом на расстоянии 4 570 метров; при толщине в 300 мм — на расстоянии 9 000 метров тем же снарядом (английские и французские пушки). Американские пушки калибра 16” могут прострелить насквозь броневую плиту Круппа толщиной в 592 мм на расстоянии в 7 300 метров.
Современные линейные корабли приводятся в движение паровыми турбинами. Прежний вид механизмов — паровые поршневые машины — в настоящее время заменяются паровыми турбинами в силу многих преимуществ последних. Преимущества эти следующие. 1. Паровые турбины занимают гораздо меньше места, в особенности по высоте — они очень удобно помещаются под броневой палубой. Паровые поршневые машины, в особенности большой мощности, занимали много места и требовали высоких помещений, защищенных к тому же от попаданий неприятельских снарядов. 2. Паровые турбины двигаются вполне равномерно; поршневые машины имеют большую или меньшую неравномерность хода, что вызывало вибрации {колебания корпуса судна), расстраивало точные приборы (компасы, прицелы) и действовало вредным образом на судовой экипаж. 3. Паровая турбина может быть в любой момент пущена в ход, тогда как поршневая машина должна быть подготовлена каждый раз к пуску (нужно убедиться в отсутствии конденсировавшейся воды в цилиндрах, прогреть цилиндры и т. д.). 4. Паровая турбина требует гораздо меньших давлений в котлах по сравнению с паровой машиной, что дает возможность делать судовые котлы более легкими. 5. Паровая турбина дает возможность использовать пар до гораздо более низкого давления, чем поршневая машина. Паровая турбина может использовать энергию пара на 20% больше, чем паровая машина.
Ряс. 14.
Зато паровая турбина имеет и недостатки. 1. Она не может быть реверсирована, т. е. вращается только в одном направлении; следовательно, для движения судна назад (задним ходом) требуется установка специальных турбин заднего хода. Ниже мы увидим, какими способами стараются избежать такой установки. 2. Современные военные суда требуют возможности хода с двумя различными скоростями: а) с боевой скоростью, максимально возможной, и б) с крейсерской скоростью для плавания в остальное время. Турбины работают экономично только с одной скоростью; поэтому приходится устанавливать, специальные крейсерские турбины. 3. Паровая турбина работает экономично и занимает мало места при условии большого числа оборотов. Гребные же винты для хорошего действия требуют небольшого числа оборотов.
Рис. 15.
Судовые турбины приводятся в действие паром, получаемым в котлах (рис. 15 и 16). Паровые котлы на военных судах бывают обычно т. н. водотрубные. Они состоят из большого числа трубок, по которым циркулирует вода, снаружи трубки подогреваются огнем. Трубки расположены вертикально или наклонно, вверху и внизу они собираются в 2 цилиндра, называемые верхним и нижним (паровым и водяным) коллектором.
Рис. 16.
Пар, образующийся в трубках и коллекторе, собирается в верхней части последнего и отводится по трубам в пароперегреватель, а оттуда в турбины. Для экономии топлива горячие газы, идущие из топки котла, подогревают воду, питающую котел;, пар из котла поступает не сразу в турбины, а предварительно подвергается перегреву в пароперегревателе, что дает экономию пара в 10—15%%. Расход топлива в паровых котлах составляет при топке углем 0,68 kg на одну действительную лошадиную силу в час; при топке нефтью — 0,60 kg на д. л. с. в час. Давление пара в котлах достигает 18 и 20 kg на 1 кв. см. (сверх атмосферного).
Для устранения вышеуказанных недостатков паровых турбин применяются усовершенствования, суть которых заключается в том, что между двигателем (паровой турбиной) и гребным винтом вводится промежуточное устройство. 1. Для согласования требования большого числа оборотов турбины с малым числом оборотов гребного винта вводится промежуточная зубчатая передача. Суть ее заключается в том, что на вал гребного винта и на вал паровой турбины насаживаются зубчатые колеса разного диаметра, этим достигается, как видно из рис. 17, уменьшение числа оборотов вала гребного винта.
Рис. 17.
В случае, если число оборотов турбины сильно отличается от числа оборотов гребного винта (например, 3 000 и 100), вводятся две пары зубчатых колес и промежуточный вал. 2. Для уменьшения числа оборотов применяется также гидравлическая передача Феттингера («трансформатор» Феттингера). При таком устройстве, отпадают турбины заднего хода. Крейсерская турбина при трансформаторе Феттингера сохраняется. 3. Электрическая передача была предложена давно, но практически пригодное разрешение вопрос получил недавно. Сущность устройства заключается в следующем. Турбины приводят в движение генераторы электрического тока; током питаются электрические моторы, вращающие валы гребных винтов. Путем включения большего или меньшего числа полюсов электрических моторов можно дать судну две различных скорости хода — боевую и крейсерскую. Удобство этого устройства заключается в том, что все турбины задние и крейсерские отпадают. Электромоторы могут питаться током и от обоих отдельно (на случай поломки одного). Паровые турбины совершенно не связаны с гребными винтами, так что неисправности гребных винтов не оказывают никакого влияния на работу турбин. Турбины работают постоянно при полном числе оборотов, т. е. в наивыгоднейших условиях, так как изменение скорости судна не связано с изменением числа оборотов турбин. Электрическая передача допускает наиболее удобное расположение турбогенераторов и электромоторов совершенно отдельно друг от друга. Полезное действие передач: зубчатая — 98%, гидравлическая — 92% и электрическая — 92%. По занимаемому месту наиболее выгодная зубчатая передача, затем — электрическая и потом — гидравлическая. Зубчатая передача применяется на многих крупных военных судах. Электропередача применена на дредноутах С.-А. С. Ш., начиная с 1917 года: типа New Мехісо — 3 корабля, типа California — 2 корабля, типа Maryland — 4 корабля и вновь строящиеся.
Таблица №4. Данные современных линейных кораблей (дредноутов).
*) Примечание. Данные электрической передачи линейного корабля «New Mexico». Установка состоит из 2-х турбогенераторов и 4 электромоторов. Общий вес установки главных механизмов с передачей – 446 тонн. Число оборотов генератора 2037 в 1 минуту, гребного винта = 168 в 1 минуту. Судно может развивать скорость в 17,5 узлов при работе только одного генератора (рис. 18).
Таблица № 5. Стоимость постройки военных судов до мировой войны 1914—1918 гг.
Кроме так называемых главных механизмов, приводящих в движение корабль, современные военные суда снабжаются большим числом вспомогательных механизмов. К ним относятся: механизмы для поворачивания орудий башен, наводки орудий, заряжения орудий, подачи снарядов и зарядов из погребов к орудиям, вентиляции внутренних помещений, управления рулем и т. д. Эти механизмы в большинстве случаев приводятся в действие электрическими двигателями. Поэтому на всех военных судах имеются специальные электрические станции, независимые от главных судовых механизмов.
Рис. 18
Стоимость военных судов перед мировой войной видна из таблицы №5.
II. Крейсеры. Основные задачи крейсеров составляют: 1) разведочная служба, 2) охрана своей торговли и подрыв неприятельской (конвоирование коммерческих судов, осмотр подозрительных, захват неприятельских).
Во времена парусного флота крейсерскую службу несли фрегаты и корветы. В 60-х гг. XIX столетия стали строить крейсера из железа, а в 70-х гг. стали снабжать их легкой броневой защитой в виде легкой броневой палубы, откуда крейсера получили название «бронепалубных». Более крупные крейсеры, с более тяжелой артиллерией, имели и броневую защиту орудий.
Одновременно с бронепалубными развился тип крейсеров «броненосных», имевших более солидную броневую палубу, а также бортовую и башенную броню. Несомненно, артиллерия и бронирование броненосных крейсеров были много легче, чем у броненосцев; за то броненосные крейсеры выгадывали в скорости и дальности плавания.
В настоящее время существует два различных типа крейсеров, а именно: 1. Линейные крейесеры и 2. Легкие крейсеры (разведочные).
Линейные крейсеры, кроме вышеуказанных задач, выполняют еще следующие назначения по опыту войны 1914-18 гг.: а) бои с главными неприятельскими силами до прибытия главных сил флота (удерживание неприятеля); б) преследование разбитого флота противника; в) поддержка легких крейсеров и г) самостоятельные действия.
Рис. 19.
Рассматривая диаграмму распределения грузов (рис. 19) по статьям для линейных кораблей и линейных крейсеров («R. Sovereign» и «Tiger»), мы видим, что последние имеют более слабое бронирование и артиллерию за счет увеличения веса механизмов, т. е. увеличения скорости.
Постепенное развитие типа линейного крейсера см. таблицу № 6.
Табл. 6.
Одним из новейших представителей класса линейных крейсеров является английский крейсер «Hood» (данные см. таблицу № 7). При разработке его проекта был использован опыт войны 1914—18 гг. Бронирование корабля было увеличено за счет увеличения углубления и некоторого небольшого уменьшения скорости.
Табл. 7.
Начатый в 1921 г. линейный крейсер С.-А. С. Ш. «Constitution» (рис. 20) ввиду ограничения на Вашингтонской конференции в феврале 1922 г. водоизмещения судов 35 тысячами тонн {«Constitution» имел 44 тыс. тонн) был прекращен постройкой, и теперь «Hood», выстроенный еще в 1918 г., по водоизмещению самый большой в мире. В настоящее же время строят крейсеры совсем умеренного водоизмещения — 10 тыс. тонн с 8-ю пушками 8” калибра, но обладающие скоростью, достигающей 35 узлов (как у эскадренных миноносцев).
Одной из новинок военного судостроения является устройство противоминной защиты в виде особых наделок, называемых по-английски «bulge» (буквально — выпуклость). Обшивку наружных «bulge» делают легкой; тогда при взрыве мины не получается больших осколков-кусков обшивка, — могущих повредить внутренний борт. Часть наделки, находящаяся у борта, представляет объем, создающий запас плавучести на случай повреждения («buoyancy space»). По заявлению строителей корабля, многочисленные опыты над моделями судна доказали полную пригодность наделок, как противоминной защиты. Аналогичные наделки устроены на новейших линейных кораблях «Royal Sovereign», минных крейсерах «Renown», «Repulse» «Courageous», и некоторых легких крейсерах.
По форме корпуса линейные крейсера представляют суда с более острыми обводами, нежели линейные корабли. Коэффициент полноты водоизмещения у них равен 0,520-0,585; отношение длины к ширине от 8,4 до 8,1; отношение ширины к осадке 3,12-3,44. Коэффициент V/(L/100)3 = 79—72, коэффициент V/√L = 1,12—1,14.
На линейных крейсерах была совершенно ясно показана выгода большей длины и больших размеров с точки зрения достижения большой скорости хода. Так, английский линейный крейсер «Renown» (1916 г.), имея водоизмещение в 24 раза больше, чем у миноносца, при четырехкратной мощности механизмов по сравнению с последним, развивал ту же скорость хода.
Рис. 20. Линейный крейсер С.-А. С. Ш. «Constitution» (начат в 1921 г.; прекращен постройкой согласно постановлению Вашингтонской конференции 1922 г.).
В отношении внутреннего устройства, расположения механизмов, способов передачи мощности на гребные валы линейные крейсеры не отличаются от линейных кораблей.
Во время войны 1914—1918 гг. в Англии был побит рекорд скорости постройки крупных военных судов; линейные крейсера «Repulse» и «Renown», водоизмещением 27 000 т., вооружен. VI — 15”, XVII - 4”, скорость 32 узла, при мощности турбин в 112 000 л. с., были построены полностью и сданы морскому министерству: первый за 19 мес. и второй — за 20 мес.
III. Легкие крейсера – «глаза флота» - представляют собой другой тип крейсеров. Кроме указанных выше задач, легкие крейсеры обычно сопровождают флотилии минных судов с целью поддержки последних в случае встречи с сильнейшим противником. Легкие крейсеры – суда сравнительно небольшого водоизмещения (обычно в пределах 2500-6000 т), с очень большим ходом; кроме того, к ним предъявляется требование иметь очень большой радиус действия и с успехом выдерживать океанское плавание.
Форма корпуса легких крейсеров отличается от линейных судов: первые имеют гораздо более вытянутый в длину корпус и своими обводами, напоминают большие миноносцы. В отношении конструкции корпуса легкие крейсера гораздо легче крупных линейных судов. Число водонепроницаемых переборок значительно уменьшено, продольные переборки иногда вовсе не устраиваются; двойное дно устраивается. Легкие крейсеры снабжаются броней палубной и бортовой (см. рис. 21); орудия прикрываются легкими броневыми щитами. Артиллерийское вооружение легких крейсеров составляют 15 см. (6”), 14 см и более мелкие орудия, устанавливаемые на верхней палубе. Кроме орудий, суда снабжаются минными аппаратами, устанавливаемыми на палубе, как у миноносцев (см. ниже).
Рис. 21.
Из диаграммы распределения грузов по статьям (рис. 22) видно, какой малый % водоизмещения отводится на вооружение и броню. Увеличение % водоизмещения, приходящегося на корпус и механизмы, по сравнению с круговой диаграммой линейных кораблей и крейсеров (рис. 13), указывает на то, что вес вооружения и брони убывает много быстрее, нежели вес корпуса и механизмов.
Рис. 22.
Цифровые данные 2-х легких крейсеров: английского «Coventry» и японского «Tatsuta» (рис. 23) см. табл. №8 и №9.
Табл. №8
Табл. №9
У крейсера «Coventry» применена зубчатая передача для мощности в 20 000 л. с.; благодаря этому можно распоряжаться числом оборотов гребного вала так, чтобы иметь гребные винты с наиболее полезным действием.
Рис. 23.
VI. Минные суда. Другим серьезным оружием флота, после артиллерии, являются мины самодвижущиеся и мины заграждения. Для действия самодвижущимися минами предназначены, главным образом, специальные суда — минные. Эти суда производят минные атаки на крупные военные суда: они приближаются к цели и выпускают по ней мины. Минные суда разделяются на надводные – миноносцы и подводные лодки. Те и другие должны быть по возможности незаметными, что вызывает малые размеры их. Для удобного приближения к противнику миноносцы обладают очень большим ходом; подводные лодки для той же цели пользуются своим основным свойством.
Рис. 24.
Самодвижущаяся мина названа по имени изобретателя миной Уайтхеда (Whitehead сконструировал свою мину совместно с австрийским офицером Zuppis в 1866 г.). В конце XIX в. (1898 г.) мина Уайтхеда была значительно усовершенствована австрийским инженером Обри. Устройство мины видно из чертежа (рис. 24). Для выпуска мины служат минные аппараты, надводные и подводные, откуда мина выталкивается в воду. В момент выпуска мины из аппарата сжатый воздух начинает поступать из резервуара в двигатель и приводит его во вращение; двигатель соединен с гребными винтами, приводящими в движение мину. В настоящее время сжатый воздух перед поступлением в двигатель мины подогревается, что увеличивает дальность хода мины вдвое и скорость ее хода на 10 узлов (по сравнению с минами без подогревателя воздуха).
Мина Уайтхеда своим появлением вызвала много новых конструкций в военном судостроении и дала толчок к изменению существующих. 1) Прежде всего, она вызвала увеличение дистанций артиллерийского боя за пределы ее действия; последнее, в свою очередь, заставило увеличить калибр и длину орудий, а, следовательно – усилить все судовые устройства, связанные с установкой тяжелой артиллерии на судах флота. 2) Вследствие увеличения дистанций боя носовой таран больших военных судов был уничтожен, т. е. конструкция носовой оконечности судна подверглась изменению. 3) Для предупреждения аварий от взрыва мины у борта были введены на крупных судах противоминные наделки (bulges), изменившие конструкцию военных судов. 4) Для предупреждения затопления судна от взрыва мины были усилены противоминные переборки, как по толщине стенок, так и по числу. 5) Наконец, изобретение мины Уайтхеда побудило к созданию совершенно новых типов военных судов: миноносцев, подводных лодок и дозорных (надводных) лодок для борьбы с подводными.
В настоящее время минными аппаратами снабжаются также линейные корабли, линейные крейсера и легкие крейсера.
Первые миноносцы были вооружены шестовыми минами. Это были просто паровые катера, приспособленные для действий минами. Шестовые мины применялись в войне С-А. С. Ш. 1862 г. и в русско-турецкой 1877-78 гг. первый настоящий миноносец, снабженный минами Уайтхеда, был построен в Англии в 1877 г. Его водоизмещение было 27 тонн. Скорость 19 узлов и вооружение состояло из одного носового минного аппарата. Примеру Англии скоро последовали другие. Однако, миноносцы сказались слишком слабыми для выполнения минных атак: они не выдерживали сильного волнения, теряли ход и совершенно не могли действовать минами. В настоящее время миноносцы применяются для защиты гаваней, берегов и для сторожевой службы, имеют водоизмещение от 100 до 300 тонн при скорости от 25 до 28 узлов.
В открытом море миноносцы заменены эскадренными миноносцами, или, как их называют, «истребителями миноносцев». Вследствие требования большой скорости хода для миноносцев, последние стали снабжать всеми новейшими усовершенствованиями в области механизмов, и в 1894 г. Parsons снабдил маленький миноносец «Turbinia» в 44 ½ тонны турбиной в 2400 л. с., что дало возможность развить скорость хода в 34,5 узла. Опыт русско-японской войны 1904—05 гг. был использован и в отношении постройки минных судов: стали строить очень крупные эскадренные миноносцы, так называемые океанские истребители миноносцев. По мере усовершенствования судовых турбин и котлов возрастала скорость истребителей: улучшились мины Уайтхеда; большие размеры судов дали возможность установить на них довольно крупную артиллерию, например, 4” и более. Наиболее крупным истребителям были присвоены обязанности головных кораблей («flotilia leaders»). Опыт мировой войны 1914—18 гг. был также использован в смысле улучшения конструкции миноносцев. Одним из любопытных нововведений в постройке новейших истребителей является устройство солидного форштевня вместо прежнего легкого, с целью таранить неприятельские подводные лодки.
Современные миноносцы подразделяются на 3 типа: 1) головные («flotilla leaders»), 2) истребители и 3) миноносцы.
1. Головные истребители – суда с водоизмещением от 1 600 до 1 800 тонн, с большой скоростью хода, обычно в 35 — 36 узлов (один английский головной истребитель, «Shakespeare», показал на испытаниях скорость в 39 узлов). Вооружение их состоит из минных аппаратов и 5” орудий. Эти суда по своему типу приближаются к легким крейсерам-разведчикам, но слабее их по вооружению и не имеют бронирования.
2. Истребители — суда с водоизмещением 700—1 400 тонн, такой же скорости хода, как и головные, артиллерийское вооружение их слабее и состоит из 4” орудий. Как на главных истребителях, так и на истребителях вообще лежат одинаковые обязанности — минная атака крупных судов противника, посыльная и сторожевая служба в открытом море, борьба с подводными лодками и мелкими военными судами противника, охранение тральщиков и т. п. Данные английских истребителей см. табл. № 10.
№10. Таблица данных некоторых английских истребителей.
3. О миноносцах см. выше.
В силу чрезвычайно больших скоростей хода, корпуса миноносцев делаются весьма удлиненными, с отношением их длины к ширине, равным от 10 до 11,5. Коэффициент полноты водоизмещения колеблется в пределах 0,480—0,560. Конструкция корпуса истребителей легче, чем у легких крейсеров, броня отсутствует. На некоторых судах даже не устраивается двойного дна.
Механизмы миноносцев должны быть по возможности легкими, компактными и вместе с тем развивать весьма большую мощность. Применение турбин с зубчатой передачей оказалось в этом случае особенно выгодным, давая возможность понижать число оборотов гребного вала до наивыгоднейшего (в смысле коэффициента полезного действия гребного винта), самые же турбины брать с большим числом оборотов и этим сильно совращать их размеры и вес и улучшать полезное действие.
Распределение грузов по статьям см. Диаграмму (рис. 22).
V. Подводные лодки (ср. ХХХII, 412'/15'). Идея подводных лодок появилась давно. Еще в 1578 г. один англичанин, Вильям Бурн (W. Bourne), занимался проектированием подводной лодки, и в 1624 г. голландец Корнелий ван-Дреббель (C. Van-Drebbel) даже построил деревянную подводную лодку, приводимую в движение 12-ю веслами. В последовавшее затем время неоднократно появлялись и даже осуществлялись на деле проекты подводных судов. Последние приняли участие впервые в военных действиях в 1862 г.: маленькая подводная лодка при помощи шестовой мины потопила военный корабль в 1 400 тонн водоизмещением, сама погибнув при этом. Эта маленькая подводная лодка, длиной в 35 фут. и шириной в 6 фут., двигалась при помощи гребного винта; для вращения винта был устроен ручной передаточный механизм, на котором работало 8 человек.
Рис. 25.
Вслед за тем начинают появляться подводные лодки, снабженные моторами, действующими сжатым воздухом. В восьмидесятых годах прошлого столетия Nordenfelt выстроил подводную лодку, снабженную паровым котлом и машиной. Для возможности хода под водой лодки снабжаются особым резервуаром — генератором пара. Лодок Норденфельт построил несколько штук, причем последняя из них имела водоизмещение в 160 т. при надводном положении и 230 тонн в погруженном состоянии. Машина ее развивала 1 300 индикаторных л. с., что соответствовало скорости в 14 узлов, при ходе на поверхности (в погруженном состоянии скорость была 5 узлов). В конце 80-х годов впервые стали устанавливать на лодках электрические моторы и батареи аккумуляторов для подводного плавания; были введены усовершенствования в устройства для погружения и выхода на поверхность подводных лодок (горизонтальные рули, водяные цистерны).
В 1899 г. во Франции была построена подводная лодка «Нарвал» (рис. 25), корпус которой был построен иначе, чем это делалось раньше. Лодка имела два корпуса: внутренний, очень солидный и рассчитанный на максимальное давление воды при погружении лодки, и наружный — легкой конструкции. Между обоими корпусами помещались водяные цистерны, заполняя которые можно было погружать лодку на ту или иную глубину. Наружный корпус, как и следовало ожидать, был легкий: при погруженном положении лодки, т. е. при заполненных цистернах, давление воды на него снаружи компенсировалось давлением изнутри воды, заполнявшей цистерны; внутренний же корпус, испытывавший давление воды только снаружи, делался солидным.
Для надводного плавания на «Нарвале» были установлены паровой котел с нефтяным отоплением и паровая машина в 250 индикаторных л. с.; скорость хода была 12 узлов. Под водой лодка приводилась в движение электрической энергией со скоростью 8 узлов. Вооружение состояло из 4 минных аппаратов. Время погружения под воду было 28 минут. В С.-А. С. Ш. усовершенствованием подводных лодок занимались в последней четверти ХІХ-го века и в начале ХХ-го века Голланд (S. Р. Holland) и Лэк (Simon Lake). Первый из них предложил снабжать подводные лодки не паровыми механизмами, а двигателями внутреннего сгорания для надводного плавания.
Во время первых подводных лодок (например, Норденфельта) во Франции различали 2 типа лодок: «submersibles» и «sousmarins» (по-немецки «Tauchboote» и «Unterwasserboote»). Разница между типами заключалась в том, что первые предназначались больше для надводного плавания и потому имели контуры, несколько приближающиеся к контурам надводных судов; погружались эти лодки лишь для атаки неприятельских кораблей. Лодки второго типа были построены для плавания не только надводного, но и подводного; поэтому в сечении своем они приближались к цилиндру и имели несколько сигарообразную форму. В настоящее время разница между тем и другим типом лодок почти исчезла.
Современные подводные лодки делятся на несколько типов по своей конструкции. Подразделение это зависит оттого, что подводные суда различных государств представляют собой развитие разных первоначальных образцов лодок.
Общие для всех типов подводных лодок характерные черты конструкции следующие (рис.26). Лодка имеет один или два стальных корпуса (меньшие — 1, большие — 2). Из двух корпусов один является внутренним (солидной конструкции), другой — наружным (легкой конструкции). В последнее время стали усиливать конструкцию также и наружного корпуса. Набор корпуса, т. е. обшивка, продольные и поперечные крепления отличаются от соответственных частей корпусов надводных судов лишь в силу особой формы корпуса подводных лодок.
В середине лодки помещаются балластные цистерны, наполненные водой при погружении лодки, в носу и корме — дифферситные балластные цистерны для выравнивания лодки в продольном направлении. Для погружения лодки на ходу служат горизонтальные рули; обычно угол наклонения оси лодки к горизонтали при погружении и всплывании ее не превышает 4°-5°.
Средняя часть судна занята механизмами. В надводном состоянии лодка приводится в движение двигателями Дизеля (или каким-либо другим двигателем внутреннего сгорания). Для подводного хода служат электромоторы, питаемые током от аккумуляторов. Необходимость иметь на борту большое количество аккумуляторов, очень громоздких и тяжелых, составляет одно из неудобств подводных лодок, сильно ограничивающее их район плавания, как надводный (так как вместо аккумуляторов можно было бы взять гораздо больше топлива для двигателей), так и подводный (так как нельзя установить очень много аккумуляторов). Для зарядки аккумуляторов пользуются электрическими моторами, как динамо-машинами, приводя их во вращение при помощи двигателей внутреннего сгорания.
В носу и корме лодки помещаются минные аппараты для стрельбы минами Уайтхеда.
Наверху подводной лодки имеется надстройка (рубка), в которой помещаются приборы управления лодкой. Для плавания под водой на надстройке установлены перископы (впервые предложенные в 1854 г. французом Marie Davy), достигшие на германских подводных лодках высокой степени совершенства. Перископ представляет собой систему телескопических труб с оптическими стеклами. Во время хода под водой конец перископа высовывается из воды и дает возможность осматривать горизонт из рубки. Угол зрения перископа составляет около 50°, увеличение предмета получается в 1,1 до 1,5 раза. Наблюдатель видит предметы на поверхности воды вполне ясно и отчетливо. Длина перископа составляет около 25 фут. при диаметре 6” (ср. XLVI, 191/92, прил. 12). В силу тяжелых гигиенических условий ра подводных лодках устраивается мощная искусственная вентиляция.
Рис. 26.
Лодки типа Голланд распространены во флоте С.-А. С. Ш., и в измененном виде — в английском; лодки типа Лобёф — во французском военном флоте, и в измененном виде — в германском.
Данные английских подводных лодок см. на табл. № 11. На лодках типа «К», впервые были установлены для надводного плавания мощные паровые механизмы, еще «более усиленные в лодках типа «Х». Лодки типа «М», так называемые «подводные мониторы», впервые вооружаются орудиями очень крупного калибра, за что и получили свое название. Лодки «L» представляют нормальный тип современных подводных лодок. Кроме этих нововведений, в германском военном флоте впервые появились подводные лодки-заградители, бравшие мины заграждения с целью постановки их у неприятельских берегов.
Таблица №11. Данные современных подводных лодок (английских).
VI. Возникновение мониторов описано выше. Современные мониторы — мелкосидящие суда небольших размеров, предназначенные для прибрежных военных действий: обстрела сухопутных позиций и укреплений противника, поддержки своего десанта и отражения неприятельского и т. д. Мониторы должны близко подходить к берегу, вследствие чего их осадка не должна быть велика; они должны представлять возможно меньшую цель для артиллерии противника, ввиду чего высота надводного борта у них также очень мала (последнее допустимо, так как мониторы не предназначаются для плавания в открытом море). Наиболее интересными являются английские мониторы «Erebus» и «Terror» постройки 1916 г. Это — плоскодонные суда водоизмещением в 8 000 тонн. Размеры их: длина 116 м, ширина — 26,8 м, осадка — 3,36 м. Артиллерийское вооружение состоит из 2-х 15” орудий в одной башне и 8-ми палубных 4” орудий. Мониторы защищены броневой палубой толщиной от 1” до 4”; башня имеет броню от 8” до 13” толщиной. Мониторы снабжены противоминными наделками. Двигатели внутреннего сгорания общей мощностью в 6 000 л. с. сообщают судну скорость в 12 узлов. Распределение грузов по статьям см. рис. 22. Кроме больших мониторов, существует много типов более мелких судов этого класса, которые отличаются от описанных лишь меньшими размерами, более слабой артиллерией и броневой защитой.
VII. Канонерские лодки делятся на речные и мореходные. Первые представляют собой легкие речные мониторы наиболее слабого типа и соответственно с этим и выполняют свое назначение.
Мореходные канонерские лодки служат, главным образом, для траления.
Элементы канонерских лодок и распределение грузов см. рис. 22 и табл. № 12.
Табл. №12. Элементы дозорных лодок, тральщиков и канонерских лодок.
VIII. Тральщики и заградители, заграждения — вторая разновидность минного оружия — ставятся в определенных местах или пускаются по течению; назначение их состоит в том, чтобы закрыть какой-либо проход для судов противника.
Мины заграждения представляют собой корпуса шаровой, цилиндрической или иной формы. Для постановки мины на дно моря кладется якорь, к которому помощью стального троса (так называемого «минрепа») прикрепляется мина. Мина несет внутри корпуса заряд взрывчатого вещества весом около 200 кг и более. Для того, чтобы мина имела плавучесть, т. е. держалась на определенной глубине в зависимости от длины минрепа, заряд занимает только часть корпуса мины; остальное пространство, изолированное от воды, составляет запас плавучести.
Мины заграждения ставятся со специальных судов, так называемых минных заградителей. Для уничтожения мин употребляются тралы. Трал состоит из длинного куска стального троса, концы которого укреплены на идущих параллельно друг другу специальных судах — тральщиках, канонерских лодках и т. п. судах, а середина троса тащится по воде, захватывая составленные мины. Элементы тральщиков (т. е. главнейшие их данные) см. табл. 12.
IX. Для борьбы с подводными лодками существуют специальные суда — так называемые дозорные лодки. К ним предъявляются следующие требования:
1} Хорошая мореходность; 2) малая осадка; 3) скорость хода, достаточная для того, чтобы догнать неприятельскую подводную лодку; 4) большая поворотливость; 5) таран из твердой стали, для того чтобы таранить подводную лодку неприятеля. Элементы дозорных лодок см. табл. № 12.
Кроме сравнительно больших дозорных лодок, применяются для той же цели малые катера в 10 т водоизмещением, имеющие огромную скорость хода (42 узла); эти катера строятся из легких материалов (например, обшивка — из красного дерева), снабжаются двигателями внутреннего сгорания наиболее легкого типа. Вооружение их состоит из одного минного аппарата и пулеметов. Таранить подводных лодок они не могут.
Х. Вспомогательные суда — все те суда, которые предназначены для ремонта и исправления боевых кораблей и их механизмов в открытом море, а также для снабжения их всем необходимым во время плавания. Сюда относятся: пароходы-мастерские, буксирные и водоотливные суда, транспорты-депо и конвоиры миноносцев, подводных лодок и аэропланов, плавучие госпитали, транспорты с боевыми припасами, провизией, углем и нефтью и водолеи (пароходы-опреснители).
Литература по судостроению и связанным с ним дисциплинам, вообще говоря, не очень обширна, тем более русская; кроме того, многие капитальные труды ныне представляют библиографическую редкость. Нижеследующий краткий перечень содержит лишь сочинения, освещающие более или менее общие вопросы судостроения; что касается изучения отдельных вопросов, тем более в современном их освещении, то материалы по ним, большей частью, содержатся в специальной периодической литературе, наиболее крупные представители которой также имеются в этом перечне.
Боголюбов, «История корабля»; Богославский, «О купеческом судостроении в России, речном и прибрежном»; Flamm, «Schiffbau. Seine Geschichte und seine Entwickelung»; Шершов, «Устройство и теория корабля»; Боклевский, «Энциклопедия судостроения»; Herner, «Schiffbau» (имеется русский перевод); Уайт, «Теория кораблестроения»; Nicol, «Ship construction and calculations»; Müller, «Eisensehitfbau»; Бонштедт, «Практическое судостроение»; Теubеrt, «Flussschiffbau»; Шершов, «Теория и практика кораблестроения»; Biles, «The design and construction of ships»; Holms, «Practical Shipbuilding»; Callou, «Cours de construction du navire»; Herner, «Entwurf und Einrichtung von Handelsschiffen»; Боклевский, «Проектирование судов»; Крылов, «Учебник теории корабля»; Фан-дер-Флит, «Теория корабля»; Bourdelle, «Théorie du nаvіrе»; Herner, «Theorie des Schiffes»; Шиманский и Гарденин, «Справочная книга по кораблестроению»; «Hutte», отдел по судостроению; Johow-Foerster, «Hilfsbuch fur den Schiffbau»; Simpson, «Naval constructor»; Hovgaard, «Modern History of Warships», N.-Y., 1920; «Les Flottes de Combat pour 1925», изд. l’Etat Major Général de la Marine, Р.; «Военные флоты», морская справочная книга, изд. В. К. А. М.; Миклашевский, «Военные флоты всего мира»; «Tasсhenbuch der Kriegsflotten»; Brassey, The Naval Annual»; «Ежегодник Союза Морских Инженеров», 1915 и 1916; «Вестник Общества Морских Инженеров; «Jahrbuch der Schiffbauteehnischen Gesellschaft», 1900 и далее; «Transactions of the Institution, of Naval Architects», London, с 1860 и д.; «Transactions of the Society of Naval Architects and Marine Engineers», New-York, с 1893 и д.; «Bulletin de l’Association Technique Maritime», с 1890 и д.; «Морской Сборник», с 1848 по настоящее время; «Schiffbau», с 1902 и д.; «Werft, Reederei und Hafen», с 1921 и д.; «Shipbuilder»; «International Marine Engineering»; «Motorship and Motorboat»; «Rudder»; «Rivista marittima»; Неустроев, «Словарь волжских терминов»; Козлов, «Французско-русский и русско-французский морской технический словарь»; Де-Ливрон, «Англо-русский морской словарь»; Дейнгардт и Шломан, «Иллюстрированный технический словарь на шести языках» Paasch, «Yom Kiel zum Flaggenknopf. Marine-Wörterbuch englisch-französisch-deutsch-spanisch-italienisch».
К. Боклевский.
Номер тома | 41 (часть 5) |
Номер (-а) страницы | 369 |